CN108222931B - 一种岩石钻裂一体机 - Google Patents

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Abstract

本发明属于凿岩劈裂装置领域,具体的说是一种岩石钻裂一体机,包括固定板、油缸、电机、导柱、推进杆和破碎模块;油缸安装在固定板上,油缸端头固定连接着电机,电机外周设有一组滑块,滑块套接在导柱上,导柱安装在固定板上,油缸能够推动电机沿导柱上下移动;电机转轴固定连接着推进杆;推进杆外周配合连接着破碎模块;破碎模块包括楔块、安装盘和伸缩杆;推进杆端头固定连接着钻头。该装置钻至设计深度时,在推进杆的作用下,破碎模块将孔向四周扩张,实现岩石的破碎。本发明将钻孔和劈裂集成,避免破碎杆的二次定位,使得钻孔和劈裂工作连贯进行,简化了工作进程,提高工作效率。

Description

一种岩石钻裂一体机
技术领域
本发明属于凿岩劈裂装置领域,具体的说是一种岩石钻裂一体机。
背景技术
目前,石材开采一般采用******法和劈裂法。由于******法危险性高,安全稳患大,还存在环境污染、资源浪费等问题,很多场合不允许采用******。而劈裂机劈裂法成本低、操作简单、安全可靠,但需要事先钻孔效率不高,且还存在着劈裂块对孔定位难的问题。
现有技术中也有一些集凿岩钻孔、劈裂两种功能为一体的设备,如CN202250086U的中国发明专利“一种劈山机”,是在龙门架的左边连接潜孔凿岩机,右边连接开石机,在潜孔凿岩机钻完潜孔后,提出钻头,采用换向油缸使龙门架绕一固定点旋转,将开石机的涨具送到潜孔内,进行劈裂作业。还有的现有技术是采用与龙门架类似的固定中心定位支架上固定中心转位油缸,可旋转的定位支架两端分别上连接着凿岩机、劈裂机,通过中心转位油缸推动定位支架绕一固定点转动,在凿岩机钻孔完成钻头提出后,将劈裂机的劈裂块放入钻孔。现有的一体化凿岩劈裂机械,存在以下缺陷:龙门架、定位支架旋转定位的方式存体积大、结构复杂,连接点多,长期使用因设备磨损等引起公差大,定位误差大;现有的劈裂机没有针对锲块与劈裂块的自动注油润滑装置,只能手动在锲块与劈裂块之间刷涂或注入润滑油,要经常性的停机进行手动注油操作,影响作业效率,且增加操作者的劳动强度。
发明内容
为了弥补现有技术的不足,本发明提出了一种岩石钻裂一体机,将钻孔和劈裂集成,使得钻孔和劈裂工作连贯进展,提高工作效率。
本发明所述的一种岩石钻裂一体机,包括固定板、油缸、电机、导柱、推进杆和破碎模块;所述油缸安装在固定板上,所述油缸端头固定连接着电机,所述电机外周设有一组滑块,所述滑块套接在导柱上,所述导柱安装在固定板上,所述油缸能够推动电机沿导柱上下移动;所述电机转轴固定连接着推进杆;所述推进杆外周配合连接着破碎模块;所述推进杆端头固定连接着钻头;该设备放置工作平面,操作者启动电机,钻头旋转,控制油缸向下推进,在岩石表面钻孔。当钻至设计深度时,破碎模块接触到岩石表面被限位,油缸继续前进,此时在推进杆的作用下,破碎模块将孔向四周扩张,实现岩石的破碎。
所述破碎模块包括楔块、安装盘和伸缩杆;所述推进杆上部设置成圆型柱,所述推进杆下部设置成锥型柱;所述楔块沿推进杆外周设置一组,所述楔块配合推进杆的锥度设置;所述推进杆向下运动能够将楔块向四周推动,所述楔块上端设有T型块,所述安装盘下端设有配合楔块的T型槽,所述楔块通过T型块滑动安装在安装盘的T型槽内,所述T型槽呈圆心向外辐射状,所述T型槽端头设有回复弹簧;所述安装盘上端设有一组伸缩杆;所述伸缩杆外周套接着弹簧,所述伸缩杆另一端配合连接在电机上,收缩杆用于破碎模块接触岩石表面时,使得推进杆能够继续向下运动,并在破碎岩石后将楔块恢复原位;推进杆向下钻进,楔块配合推进杆的锥度设置,并通过T型槽的导向作用,将楔块往孔四周扩张,实现岩石的破碎,在破碎后,推进杆上升时,回复弹簧辅助楔块复位。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块下端设置有倒钩,所述倒钩用于将破碎的石块翻起,在对岩石破碎后,装置上升的过程中,将破碎的岩块提起,起到疏松的作用。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块外表面设有尖锥,一方面防止楔块挤压岩壁时从孔内脱出,另一方面由于接触面小,尖部压强大,挤压初期使得岩石形成细微裂缝,提高楔块的破碎能力。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块内部设有空腔,所述空腔内设有海绵,所述楔块内表面设有弹性钢板,所述弹性钢板上设有一组微型穿孔,推进杆向下推动,使得其与楔块接触面受压,弹性钢板产生微变形,挤压海绵,将海绵内储蓄的润滑油填充推进杆与楔块接触面,由于接触面较大,优于传统一侧加油润滑的方式。
作为本发明的一种实施方式,所述推进杆和钻头连接处设有一组弹性板,所述弹性板一端固定连接着推进杆,所述弹性板另一端呈锥形张开,推进杆向下推进,弹性板接触钻孔受到压缩,并且由于弹性板呈锥形,为楔块进入孔内起到导向作用。
作为本发明的一种实施方式,所述推进杆内部中空,所述推进杆下端设置有一组出水孔,钻孔过程中,通过出水孔向钻取面注水,利用水在钻孔时把粉末带出,并冷却钻头,起润滑作用。
作为本发明的一种实施方式,所述T型槽下端设有封板,所述封板一端固定连接在T型块上,所述封板用于将T型槽封闭,用于防止T型槽内进入灰尘或碎石块。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,设备放置工作平面,操作者启动电机,钻头旋转,控制油缸向下推进,在岩石表面钻孔。当钻至设计深度时,破碎模块接触到岩石表面被限位,油缸继续前进,此时在推进杆的作用下,破碎模块将孔向四周扩张,实现岩石的破碎,将钻孔和破碎集成化,避免破碎杆的二次定位,提高效率。
2.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,通过楔块设置倒钩,在对岩石破碎后,装置上升的过程中,将破碎的岩块提起,起到疏松的作用。
3.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,楔块外表面设有尖锥,一方面防止楔块挤压岩壁时从孔内脱出,另一方面由于接触面小,尖部压强大,挤压初期使得岩石形成细微裂缝,提高楔块的破碎能力。
4.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,推进杆向下推动,使得其与楔块接触面受压,弹性钢板产生微变形,挤压海绵,将海绵内储蓄的润滑油填充推进杆与楔块接触面,由于接触面较大,优于传统一侧加油润滑的方式。
5.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,推进杆和钻头连接处设有一组弹性板,推进杆向下推进,弹性板接触钻孔受到压缩,并且由于弹性板呈锥形,为楔块进入孔内起到导向作用。
6.本发明所述的一种岩石钻裂一体机,设置的推进杆内部中空,推进杆下端设置有一组出水孔,钻孔过程中,通过出水孔向钻取面注水,利用水在钻孔时把粉末带出,并冷却钻头,起润滑作用。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的主视图;
图2是本发明的仰视图;
图3是图2中A-A剖视图;
图4是本发明的楔块安装图;
图中:固定板1、油缸2、电机3、滑块31、导柱4、推进杆5、钻头51、弹性板52、出水孔53、破碎模块6、楔块61、T型块611、倒钩612、海绵613、弹性钢板614、安装盘62、T型槽621、回复弹簧622、封板623、伸缩杆63;
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图4所示,本发明所述的一种岩石钻裂一体机,包括固定板1、油缸2、电机3、导柱4、推进杆5和破碎模块6;所述油缸2安装在固定板1上,所述油缸2端头固定连接着电机3,所述电机3外周设有一组滑块31,所述滑块31套接在导柱4上,所述导柱4安装在固定板1上,所述油缸2能够推动电机3沿导柱4上下移动;所述电机3转轴固定连接着推进杆5;所述推进杆5外周配合连接着破碎模块6;所述推进杆5端头固定连接着钻头51;该设备放置工作平面,操作者启动电机3,钻头51旋转,控制油缸2向下推进,在岩石表面钻孔。当钻至设计深度时,破碎模块6接触到岩石表面被限位,油缸2继续前进,此时在推进杆5的作用下,破碎模块6将孔向四周扩张,实现岩石的破碎。
所述破碎模块6包括楔块61、安装盘62和伸缩杆63;所述推进杆5上部设置成圆型柱,所述推进杆5下部设置成锥型柱;所述楔块61沿推进杆5外周设置一组,所述楔块61配合推进杆5的锥度设置;所述推进杆5向下运动能够将楔块61向四周推动,所述楔块61上端设有T型块611,所述安装盘62下端设有配合楔块的T型槽621,所述楔块61通过T型块611滑动安装在安装盘62的T型槽621内,所述T型槽621呈圆心向外辐射状,所述T型槽621端头设有回复弹簧622;所述安装盘62上端设有一组伸缩杆63;所述伸缩杆63外周套接着弹簧631,所述伸缩杆63另一端配合连接在电机3上,收缩杆63用于破碎模块6接触岩石表面时,使得推进杆5能够继续向下运动,并在破碎岩石后将楔块恢复原位;推进杆5向下钻进,楔块61配合推进杆5的锥度设置,并通过T型槽621的导向作用,将楔块61往孔四周扩张,实现岩石的破碎,在破碎后,推进杆5上升时,回复弹簧622辅助楔块61复位。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块61下端设置有倒钩612,所述倒钩612用于将破碎的石块翻起,在对岩石破碎后,装置上升的过程中,将破碎的岩块提起,起到疏松的作用。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块61外表面设有尖锥,一方面防止楔块61挤压岩壁时从孔内脱出,另一方面由于接触面小,尖部压强大,挤压初期使得岩石形成细微裂缝,提高楔块61的破碎能力。
作为本发明的一种实施方式,所述楔块61内部设有空腔,所述空腔内设有海绵613,所述楔块61内表面设有弹性钢板614,所述弹性钢板614上设有一组微型穿孔,推进杆5向下推动,使得其与楔块61接触面受压,弹性钢板614产生微变形,挤压海绵613,将海绵613内储蓄的润滑油填充推进杆5与楔块61接触面,由于接触面较大,优于传统一侧加油润滑的方式。
作为本发明的一种实施方式,所述推进杆5和钻头51连接处设有一组弹性板52,所述弹性板52一端固定连接着推进杆5,所述弹性板52另一端呈锥形张开,推进杆5向下推进,弹性板52接触钻孔受到压缩,并且由于弹性板52呈锥形,为楔块61进入孔内起到导向作用。
作为本发明的一种实施方式,所述推进杆5内部中空,所述推进杆5下端设置有一组出水孔53,钻孔过程中,通过出水孔53向钻取面注水,利用水在钻孔时把粉末带出,并冷却钻头,起润滑作用。
作为本发明的一种实施方式,所述T型槽621下端设有封板623,所述封板623一端固定连接在T型块611上,所述封板623用于将T型槽621封闭,用于防止T型槽621内进入灰尘或碎石块。
工作时,该设备放置工作平面,操作者启动电机3,钻头51旋转,控制油缸2向下推进,在岩石表面钻孔,钻孔过程中,通过出水孔53向钻取面注水,利用水在钻孔时把粉末带出,并冷却钻头,起润滑作用。当钻至设计深度时,弹性板52接触钻孔受到压缩,并且由于弹性板52呈锥形,为破碎模块6进入孔内起到导向作用,收缩杆63用于破碎模块6接触岩石表面时,使得推进杆5能够继续向下运动,并在破碎岩石后将楔块恢复原位;破碎模块6接触到岩石表面被限位,油缸2继续前进,推进杆5向下钻进,使得其与楔块61接触面受压,弹性钢板614产生微变形,挤压海绵613,将海绵613内储蓄的润滑油填充推进杆5与楔块61接触面,起到润滑作用;楔块61通过T型槽621的导向作用,将楔块61往孔四周扩张,楔块61外表面设有尖锥,一方面防止楔块61挤压岩壁时从孔内脱出,另一方面由于接触面小,尖部压强大,挤压初期使得岩石形成细微裂缝,提高楔块61的破碎能力,实现岩石的破碎;在破碎后,推进杆5上升时,回复弹簧622辅助楔块61复位;并通过楔块61设置的倒钩612,将破碎的岩块提起,起到疏松的作用。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (4)

1.一种岩石钻裂一体机,其特征在于:包括固定板(1)、油缸(2)、电机(3)、导柱(4)、推进杆(5)和破碎模块(6);所述油缸(2)安装在固定板(1)上,所述油缸(2)端头固定连接着电机(3),所述电机(3)外周设有一组滑块(31),所述滑块(31)套接在导柱(4)上,所述导柱(4)安装在固定板(1)上,所述油缸(2)能够推动电机(3)沿导柱(4)上下移动;所述电机(3)转轴固定连接着推进杆(5);所述推进杆(5)外周配合连接着破碎模块(6);所述推进杆(5)端头固定连接着钻头(51);其中,
所述破碎模块(6)包括楔块(61)、安装盘(62)和伸缩杆(63);所述推进杆(5)上部设置成圆型柱,所述推进杆(5)下部设置成锥型柱;所述楔块(61)沿推进杆(5)外周设置一组,所述楔块(61)配合推进杆(5)的锥度设置;所述推进杆(5)向下运动能够将楔块(61)向四周推动,所述楔块(61)上端设有T型块(611),所述安装盘(62)下端设有配合楔块的T型槽(621),所述楔块(61)通过T型块(611)滑动安装在安装盘(62)的T型槽(621)内,所述T型槽(621)呈圆心向外辐射状,所述T型槽(621)端头设有回复弹簧(622);所述安装盘(62)上端设有一组伸缩杆(63);所述伸缩杆(63)外周套接着弹簧(631),所述伸缩杆(63)另一端配合连接在电机(3)上;
所述楔块(61)下端设置有倒钩(612),所述倒钩(612)用于将破碎的石块翻起;
所述楔块(61)外表面设有尖锥;
所述楔块(61)内部设有空腔,所述空腔内设有海绵(613),所述楔块(61)内表面设有弹性钢板(614),所述弹性钢板(614)上设有一组微型穿孔。
2.根据权利要求1所述的一种岩石钻裂一体机,其特征在于:所述推进杆(5)和钻头(51)连接处设有一组弹性板(52),所述弹性板(52)一端固定连接着推进杆(5),所述一组弹性板(52)另一端呈锥形张开。
3.根据权利要求1所述的一种岩石钻裂一体机,其特征在于:所述推进杆(5)内部中空,所述推进杆(5)下端设置有一组出水孔(53)。
4.根据权利要求1所述的一种岩石钻裂一体机,其特征在于:所述T型槽(621)下端设有封板(623),所述封板(623)一端固定连接在T型块(611)上,所述封板(623)用于将T型槽(621)封闭。
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Effective date of registration: 20190313

Address after: 235000 A3-1#101, Suding Road, Lishan District, Huaibei City, Anhui Province

Applicant after: Huaibei Tongming Mining Co.,Ltd.

Address before: 210016 Nanjing University of Aeronautics & Astronautics, 29, Yu Dao Street, Qinhuai District, Nanjing, Jiangsu

Applicant before: Liu Dakang

GR01 Patent grant
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PE01 Entry into force of the registration of the contract for pledge of patent right
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Denomination of invention: A rock drilling and fracturing integrated machine

Granted publication date: 20190405

Pledgee: Huishang Bank Co.,Ltd. Huaibei Xiangyang sub branch

Pledgor: Huaibei Tongming Mining Co.,Ltd.

Registration number: Y2024980017522